Потенциална енергия

Както следва от Закон за опазване на енергията, всяко тяло винаги има енергия. При наличието на движение това е очевидно: има скорост или ускорение, което, умножено по масата, дава желания резултат. Но в случай, когато тялото е неподвижно, може парадоксално да се характеризира и с енергия.

И така, кинетична енергия възниква при движение, потенциал - при взаимодействие на няколко тела. Ако всичко е повече или по-малко очевидно от първата, тогава често силата, възникваща между два неподвижни обекта, остава неразбираема.

Общоизвестно е, че планетата Земя засяга всички тела, които са на нейната повърхност за сметка на гравитационно поле. Това означава, че привлича всеки обект с определена сила. Когато преместите обекта, променете височината му, има и промяна в енергийните индикатори. В момента на повдигане тялото се ускорява. Въпреки това, в най-високата си точка, когато обектът (дори за една секундата) е неподвижен, той има потенциална енергия. Въпросът е, че той все още е привлечен от полето на Земята, с което взаимодейства желаното тяло.

С други думи, потенциалната енергия възниква винаги поради взаимодействието на няколко обекта, формиращи системата, независимо от размера на самите обекти. В същото време по подразбиране един от тях е представен от нашата планета.

Потенциалната енергия е количество, което зависи от масата на обекта и от височината, на която е повдигнат. Международното наименование е латински букви Ep. Формулата за потенциална енергия е както следва:

Ep = mgh,

Където m е масата, g е ускорението свободно падане, h е височината.

Важно е да се разгледа по-подробно параметърът на височината, тъй като често води до трудности при решаване на проблемите и разбиране на стойността на разглежданото количество. Факт е, че всяко вертикално движение на тялото има своя начална и крайна точка. За правилното определяне на потенциалната енергия на взаимодействие на телата е важно да се знае първоначалната височина. Ако не е посочено, стойността му е нула, т.е. съвпада с повърхността на Земята. В случая, ако са известни както изходната, така и крайната височина, е необходимо да се намери разликата между тях. Полученият номер ще стане желаният h.

Също така е важно да се отбележи, че потенциалната енергия на системата може да има отрицателна стойност. Да предположим, че вече сме вдигнали тялото над нивото на Земята, така че има височина, която ще наречем първоначална. Когато се свали, формулата изглежда така:

Ep = mh (h2-h1).

Очевидно, h1 е по-голямо от h2, следователно стойността ще бъде отрицателна, което ще даде на цялата формула знак минус.

Любопитно е, че потенциалната енергия е по-висока, колкото по-далеч от повърхността на Земята е тялото. За да разберем по-добре този факт, ще отразим: колкото по-високо е необходимо да се вдигне тялото над Земята, толкова по-добре е съвършената работа. Колкото по-висока е стойността на работата на всяка сила, толкова повече, относително казано, толкова повече енергия се инвестира. Потенциалната енергия, с други думи, е енергията на възможността.

По подобен начин може да се измери енергията на взаимодействие на телата, когато обектът е опънат.

В рамките на разглежданата тема е необходимо да се обсъди отделно взаимодействието между заредените частици и електрическото поле. В такава система ще има потенциална енергия за зареждане. Нека разгледаме този факт по-подробно. При всяко зареждане, което се намира в електрическото поле, действа същата сила. Движението на частицата се дължи на работата, извършена от тази сила. Като се има предвид, че самата такса и електромагнитно поле (по-точно тялото, което го е създало) е система, ние също получаваме потенциалната енергия на трансфера на заряда в даденото поле. Тъй като този вид енергия е специален случай, името му е електростатично.